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基于多目标规划算法的智能电梯群控系统的研究

作　者: 俞雯
导　师: 赵国军
学　校: 浙江工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 电梯群控系统多目标规划交通模式识别以太网通讯 CAN通讯
分类号: TU857
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 46次
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内容摘要

随着高层智能化建筑的不断出现,作为垂直交通运输工具的电梯显得越来越重要,人们对电梯系统的性能要求也越来越高。单靠电梯数量的增加不仅不能满足要求,还会带来诸如环境污染、能源损耗、运行效率低下等问题。本文以提高电梯群的运行效率和服务质量为出发点,进行了基于多目标规划调度算法的电梯群控系统的设计,主要研究内容如下:1.电梯的客流交通模式决定了电梯群控系统的调度策略。本文首先对电梯交通模式的类别、特点进行分析,运用模糊逻辑对客流交通模式进行实时识别,为多目标规划算法的实现奠定基础。2.在分析和研究了电梯群控系统特点、常用群控调度原则和多目标规划问题的基础上,提出用多目标规划算法对电梯群控系统进行数学建模,综合考虑乘客的平均候梯时间、平均乘梯时间、轿厢的拥挤度和系统的能耗四个主要因素,建立多目标评价函数,实现了不同交通模式下的多目标规划算法的设计。3.针对RS485总线的优缺点,提出用以太网和CAN总线共同构建电梯群控网络,完成了电梯群控系统的硬件设计;并采用模块化程序设计思想,运用C语言编程,完成电梯群控系统软件的设计与调试。4.采用Visual Basic语言编制电梯群控系统的仿真软件,建立仿真环境,同时嵌入最小等待时间算法和多目标规划算法,进行仿真比较分析。最后,搭建实验平台,进行群控系统的调度实验。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-9
符号说明  9-11
第一章绪论  11-18
  1.1 课题的研究背景  11
  1.2 电梯群控的发展历史  11-12
  1.3 电梯群控的研究现状  12-15
  1.4 电梯群控的研究意义  15-16
  1.5 本文主要研究内容和章节安排  16-18
第二章电梯群控系统的相关研究  18-27
  2.1 电梯群控系统的结构  18-19
  2.2 电梯群控系统的特性  19-21
    2.2.1 不确定性  19
    2.2.2 非线性  19
    2.2.3 扰动性  19-20
    2.2.4 不完备性  20
    2.2.5 多目标性  20-21
  2.3 乘客对群控系统的要求  21-22
    2.3.1 生理上的要求  21-22
    2.3.2 心理上的要求  22
  2.4 群控系统常用的调度原理  22-27
    2.4.1 最短距离调度原则  23
    2.4.2 分区调度原则  23-24
    2.4.3 最小等待时间调度原则  24-27
第三章电梯交通模式的识别  27-37
  3.1 大楼的交通模式  27-28
  3.2 运用模糊逻辑识别交通模式  28-37
    3.2.1 模糊理论  29
    3.2.2 模糊推理  29-30
    3.2.3 输入量—客流信息的获取  30
    3.2.4 交通模式的模糊识别  30-37
第四章多目标规划智能调度算法  37-59
  4.1 多目标规划算法概述  37-41
    4.1.1 多目标规划数学模型  37-38
    4.1.2 多目标规划的解集  38-39
    4.1.3 多目标规划问题的一般解法  39-41
  4.2 电梯群控系统多目标规划建模  41-46
    4.2.1 综合评价指标的建立  41-42
    4.2.2 模型假设  42-43
    4.2.3 模型建立  43-46
  4.3 多目标规划算法的实现  46-59
    4.3.1 群控调度规则  46-49
    4.3.2 几种主要交通模式下多目标规划算法的实现  49-59
第五章电梯群控系统的实现  59-81
  5.1 电梯群控系统的性能要求  59-60
    5.1.1 电梯群控系统的整体性能要求  59
    5.1.2 电梯群控系统的硬件设计要求  59
    5.1.3 电梯群控系统的软件设计要求  59-60
  5.2 数据通讯方式的选择  60-63
    5.2.1 以太网通讯  60-62
    5.2.2 CAN总线通讯  62-63
  5.3 电梯群控系统的硬件设计  63-73
    5.3.1 电梯主控制器  64-65
    5.3.2 电梯群控器  65-71
    5.3.3 通讯转换器  71-72
    5.3.4 厅外召唤器  72-73
  5.4 电梯群控系统的软件设计  73-81
    5.4.1 dsPIC30F6012A软件开发环境及其实现语言  73-74
    5.4.2 ATmega16软件开发环境及其实现语言  74-76
    5.4.3 软件的总体结构设计  76-81
第六章系统仿真与实验分析  81-98
  6.1 仿真界面的设计  81-82
  6.2 动态仿真系统的参数设置  82-85
  6.3 群控调度算法仿真结果比较分析  85-91
  6.4 电梯群控系统调度实验  91-98
    6.4.1 实验参数设定  92-93
    6.4.2 单次运行测试  93-96
    6.4.3 多次运行情况比较  96-98
第七章结论与展望  98-100
  7.1 总结  98
  7.2 展望  98-100
参考文献  100-103
致谢  103-104
攻读学位期间发表的学术论文目录  104-105
附图  105-107

基于多目标规划算法的智能电梯群控系统的研究

内容摘要

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